近日，SynSense時(shí)識(shí)科技發(fā)表文章，展示了類腦音頻信號(hào)處理技術(shù)新成果：通過(guò)SynSense時(shí)識(shí)科技自研軟件Rockpool，開發(fā)基于脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)處理，包括信號(hào)處理應(yīng)用的設(shè)計(jì)、訓(xùn)練，并部署至SynSense時(shí)識(shí)科技低維度類腦處理器Xylo中。研究顯示，在執(zhí)行環(huán)境音檢測(cè)分類任務(wù)時(shí)，該應(yīng)用準(zhǔn)確率達(dá)到了98%，同時(shí)僅消耗93微瓦動(dòng)態(tài)功耗（high accuracy： 98% at low power 《100μW inference power）。

“我們展示了基于Xylo的超低功耗實(shí)時(shí)音頻信號(hào)處理。Xylo突破了使用場(chǎng)景中的能耗限制，我們的成果旨在推動(dòng)類腦處理器以及脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)成為商用超低功耗應(yīng)用以及邊緣信號(hào)處理應(yīng)用的絕佳選擇?！?/p>

Dylan Muir 全球研發(fā)副總裁

“我們還展示了一種簡(jiǎn)單高效的軟件Rockpool，旨在簡(jiǎn)化基于SNN的機(jī)器學(xué)習(xí)，可用于信號(hào)處理應(yīng)用的設(shè)計(jì)、訓(xùn)練，以及部署。對(duì)于廣大來(lái)自神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)背景的機(jī)器學(xué)習(xí)工程師，不要求具體的脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)驗(yàn)，也可進(jìn)行脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練以及部署?！盚annah Bos 高級(jí)機(jī)器學(xué)習(xí)工程師

Rockpool是一個(gè)開源Python軟件包，用于開發(fā)基于脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)處理。Rockpool允許網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建、訓(xùn)練和測(cè)試，以及在事件驅(qū)動(dòng)的神經(jīng)形態(tài)硬件上的仿真。Rockpool為圖層提供了許多模擬后端，包括Brian2，NEST，Torch，JAX，Numba和raw numpy。Rockpool旨在簡(jiǎn)化基于SNN的機(jī)器學(xué)習(xí)，而非為詳細(xì)模擬生物網(wǎng)絡(luò)而設(shè)計(jì)的。

脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（SNN）為時(shí)間信號(hào)處理提供了一種高效的計(jì)算機(jī)制，尤其在與SNN推理的專用集成電路搭配時(shí)，尤其能凸顯其能效優(yōu)勢(shì)。面向一系列對(duì)功耗有著限制的商業(yè)應(yīng)用環(huán)境，脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)+SNN推理的處理器提供了一種適用于商用低功耗信號(hào)處理的絕佳方案。環(huán)境音檢測(cè)分類耳機(jī)、電話、助聽(tīng)器等便攜式音頻設(shè)備往往通過(guò)噪音檢測(cè)以及聲音塑造來(lái)提升用戶的聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)。用于減少噪音的參數(shù)可由器件及用戶周圍的噪音水平及特點(diǎn)而定。例如，噪音過(guò)濾會(huì)隨用戶處于安靜的環(huán)境、車水馬龍的街道或嘈雜的咖啡館中而不同。為了選擇并預(yù)配置噪音減除方法，SynSense時(shí)識(shí)科技提出了一種低功耗方案，可連續(xù)且自動(dòng)地對(duì)用戶所處的環(huán)境噪音分類?！拔覀冇?xùn)練一種脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并部署在類腦處理器上，以此進(jìn)行連續(xù)信號(hào)的檢測(cè)。我們使用了QUT-NOISE噪聲集來(lái)訓(xùn)練及評(píng)估這一應(yīng)用，QUT-NOISE包含了咖啡館、家、汽車以及街道錄音。結(jié)果顯示，該項(xiàng)應(yīng)用在準(zhǔn)確率、延遲及功耗三大指標(biāo)中表現(xiàn)更佳（準(zhǔn)確率達(dá)到了98%，消耗93微瓦動(dòng)態(tài)功耗）。”SynSense時(shí)識(shí)科技展示的Rockpool及Xylo音頻信號(hào)處理方案為廣大機(jī)器學(xué)習(xí)工程師進(jìn)行脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)配置提供了支持，適用于商用脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的設(shè)計(jì)及部署。自成立以來(lái)，SynSense時(shí)識(shí)科技專注于類腦軟硬件設(shè)計(jì)研發(fā)，已推出一系列類腦處理器及配套工具鏈。我們期待脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及低功耗類腦處理器在端側(cè)低功耗機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域作出卓越貢獻(xiàn)。

XYLO，世界領(lǐng)先的低維度類腦處理器XYLO是一款基于第三代人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的、超低功耗（~0.1mW）的、always-on低維度信號(hào)專用的AI處理器。XYLO芯片內(nèi)部集成了模擬前端預(yù)處理，可對(duì)低維度自然（模擬）信號(hào)直接進(jìn)行進(jìn)行預(yù)處理；內(nèi)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，支持脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（SNN）和儲(chǔ)存池計(jì)算技術(shù)等；因此XYLO特別適合各種mems麥克風(fēng)、溫度傳感器、壓力傳感器、振動(dòng)傳感器、加速度傳感器、陀螺儀及肌電、心電等信號(hào)的智能處理。